错综复杂：纠缠的树物种演化图

世上万物本没有名字和类别，但人天生就喜欢起名和分类。一个东西如果没有名字，似乎它就不存在；一个东西没有被分类，似乎它就游离于世外。这本书以著名微生物学家卡尔·乌斯为主线，回归了人类对物种分类的历史，同时也是人类对生命发展的认识不断改变的历史。

在公元前4世纪，亚里士多德就在《动物志》中提出了「Scalanaturae」（既自然阶梯），来对物种进行分类。这种分类通常从石头、水这种无生命的物质，上升到植物、动物，最后到人。

亚里士多德的「自然阶梯」

1735年林奈发表了《自然系统》，他对自然界三大届（植物界、动物界和矿物届）的所有成员勾勒了一个分类系统。其中最为重要的是植物界和动物界，他的植物学纲目结构成为整个欧洲公认的植物分类体系。林奈的工作深深影响了后人的分类工作。

林奈对动物的分类图

对物种分类最为流行的一种方式，是采用树状结构。在《创世记》等古老的文献中已经采用树来记录家谱，而法国人奥古斯丁·奥吉耶是首先采纳树状结构的人之一，他在1801年将它引入到植物学，用树状结构来对植物进行分类，这便是他的「植物学之树」。这棵植物学之树，并非按照植物的演变过程来构造的，而是按照植物每个部位数量的比例和递进关系。

奥吉耶的植物学之树

之后出现了各种各样的分类树，但其中最为重要的应该是达尔文基于进化论所画的一幅变异图表。图中的每两条横线之间的垂直距离代表1000代的传承。自下而上，源自同一个属的11个主要物种沿着虚线变异，其中的8个物种灭绝了，而有些物种没有发生变异一直存在。这幅简单的图充分表现出了进化和多样性的起源。

达尔文的变异图表

随着DNA的发现，诞生了分子系统发生学，即以分子为证据研究进化过程中的亲缘关系。1958年DNA分子的发现者克里克就建议生物学家们可以研究生物体内蛋白质氨基酸的序列，并对它们进行物种间的比较。这个建议影响了生物学的进程。而本书的主角卡尔·乌斯正是使用这种工具来了研究微生物的一名科学家。

乌斯的最大贡献在于，他发现可以用16SrRNA来推断所有细胞生物的分化程度和亲缘关系，并借助它发现了古细菌。他和同事们在1980年的《科学》上发表了一篇《大树》的论文，他们用16SrRNA来辨别进化关系，并分析了179中不同生物的分子序列，画出了它们的关系图。

乌斯的「大树」

无论是乌斯的「大树」还是达尔文的变异图，它们的树结构暗示了基因都是从上一代传到下一代，而不会在物种间传递。然而随着科学研究的深入，内共生和水平基因转移现象越来越多地被人们发现，这说明基因在物种间也有可能转移。人类基因组测序中发现，人类8%的基因可能都来自于病毒。这些发现表明，物种的演化可能并非一种树的结构，而更接近一个网状结构。下面就是杜立特尔绘制的网状树，它更能反应当前人们对物种演化的观点。

杜立特尔的网状树

这本书很好总结了人们对于物种演化观点的历史变化，对于理解物种间关系很有帮助。